UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAKARTA
ANALISIS PERFORMA MESIN SEPEDA MOTOR EMPAT LANGKAH
BERTEKNOLOGI HYBRID DENGAN KAPASITAS MESIN 100 cc
SKRIPSI
AGUNG RIZKI PRAMURAHARDI
091.0311.002
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
2013
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAKARTA
ANALISIS PERFORMA MESIN SEPEDA MOTOR EMPAT LANGKAH
BERTEKNOLOGI HYBRID DENGAN KAPASITAS MESIN 100 cc
SKRIPSI
Di Ajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Teknik
AGUNG RIZKI PRAMURAHARDI
091.0311.002
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
2013
i
ii
iii
iv
v
Kata Pengantar
Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia, rahmat dan hidayah
serta berkah yang diberikan-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini, dimana
skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan.
Dasar dan teori perencanaan skripsi ini diperoleh dari buku, internet, dan beberapa
selama perkuliahan. Dalam menyelesaikan skripsi ini penulis menyadari bahwa tanpa bantuan
dan bimbingan dari berbagai pihak pengujian ini tidak akan terlaksana dengan baik. Untuk itu
perkenankanlah saya untuk mengucapkan terima kasih sebesar – besarnya kepada semua pihak
yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini, yaitu :
1. Allah SWT atas karunia-Nya yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikan skripsi ini.
2. Kepada kedua orang tua tercinta yang telah membiayai, mendukung, dan
memberikan doanya dengan segenap hati dan ikhlas.
3. Bapak Muhammad As’adi ST, MT selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan bimbingan serta pengarahan kepada saya dalam menyusun skripsi ini.
4. Kepada Bapak Dana yang turut membantu dalam pembuatan alat skripsi ini.
5. Bapak Ir. Sulistiono, M.Sc selaku Dekan Fakultas Teknik UPN “ Veteran “
Jakarta.
6. Bapak Frederikus Konrad, M.B. ST, MM, MT selaku kepala program studi Teknik
Mesin Fakultas Teknik UPN “ Veteran “ Jakarta.
7. Seluruh Dosen pengajar yang telah berdedikasi memberikan ilmunya kepada
Mahasiswa Teknik Mesin UPN “ Veteran “ Jakarta dari awal hingga akhir kuliah.
8. Seluruh staff serta karyawan Fakultas Teknik UPN “ Veteran “ Jakarta.
9. PT. KHATULISTIWA SURYANUSA yang telah menyediakan tempat pengujian.
10. Teman – teman satu perjuangan di Teknik Mesin angkatan 2009 serta seluruhnya
yang tidak saya sebutkan satu persatu.
vi
Pada penulisan ini penulis telah berusahan sebaik mungkin, namun penulis sangat
menyadari bahwa didalam penulisan masih banyak kekurangan, maka dari itu kritik dan saran
akan membangun kesempurnaan tugas akhir ini.
Akhir kata penulis berharap semoga apa yang penulis uraikan dalam skripsi ini dapat
bermanfaat bagi semua pihak yang punya kaitannya dengan skripsi ini.
Jakarta, September 2013
Agung Rizki Pramurahardi
091.0311.002
vii
ANALISIS PERFORMA MESIN SEPEDA MOTOR EMPAT LANGKAH
BERTEKNOLOGI HYBRID DENGAN KAPASITAS MESIN 100 cc
AGUNG RIZKI PRAMURAHARDI
091.0311.002
ABSTRAK
Merupakan pengujian yang bertujuan untuk memperoleh pengurangan pemakaian bahan bakar
jenis premium dengan menghasilkan daya, torsi, dan efisiensi bahan bakar. Pengujian ini
dilakukan pada dynotest yang pada mesin bensin dimulai pada putaran 2200 rpm hingga putaran
3960 rpm sedangkan untuk motor listriknya dilakukan pada putaran 1550 rpm hingga putaran
1870 rpm. Pengujian ini menggunakan mesin Yamaha Vega R tahun 2004 sedangkan motor
listriknya menggunakan merk VIP tahun 2009. Hasil pengujian menunjukkan daya maksimal
mesin bensin sebesar 1,4 HP pada putaran 3800 rpm sedangkan torsi maksimalnya sebesar 1,96
ft-lb pada putaran 3400 rpm. Untuk motor listriknya didapatkan daya maksimal sebesar 0,42 HP
pada putaran 1750 rpm sedangkan untuk torsi maksimalnya sebesar 1,28 ft-lb pada putaran 1620
rpm. Untuk konsumsi bahan bakar pada sepeda motor hybrid ini menggunakan mesin bensin
dengan 100 ml premium menghasilkan jarak tempuh sejauh 3,3 km dengan kecepatan rata - rata
40 km/jam sedangkan untuk motor listriknya dengan menggunakan baterai 12 V / 104 A
menghasilkan jarak sejauh 24,1 km dengan kecepatan rata – rata 35 km/jam. Maka, bila
digabungkan mesin bensin dan motor listriknya maka sepeda motor hybrid ini bisa menempuh
jarak 27,1 km dan bisa menghilangkan pemakaian bahan bakar premium sebanyak 730 ml serta
menghemat biaya bahan bakar jenis premium seharga Rp 4.745 ( saat ini harga premium per liter
Rp 6.500 ).
Kata Kunci : Hybrid, Performa, Empat langkah, Konsumsi bahan bakar
viii
MOTORCYCLE ANALYSIS ENGINE PERFORMANCE STEP FOUR
MACHINE HYBRID TECHNOLOGY WITH CAPACITY 100 cc
AGUNG RIZKI PRAMURAHARDI
091.0311.002
ABSTRACT
Testing is aimed to obtain the reduction in the use of premium fuel to generate power, torque,
and fuel efficiency. The test is performed on dynotest that the gasoline engine starts to rev up to
2200 rpm rev to 3960 rpm, while the electric motor is done on rotation 1550 rpm up to 1870 rpm
rotation. This test uses Yamaha Vega R engine in 2004, while the electric motor uses VIP brands
in 2009. Test results showed the maximum power of 1.4 HP petrol engine at 3800 rpm rotation
while the maximum torque of 1.96 ft-lb at 3400 rpm rotation. To obtain the maximum power the
electric motor of 0.42 HP at 1750 rpm spin while the maximum torque of 1.28 ft-lb at 1620 rpm
rotation. For the fuel consumption on this hybrid bike uses a gasoline engine to produce 100 ml
of premium mileage as far as 3.3 km with average speed average 40 km / h, while for the electric
motor using a battery of 12 V / 104 A produces a distance 24, 1 km with average speed average
35 km / h. Thus, when combined gasoline engine and electric motor hybrid bike then this could
be a distance of 27.1 km and can eliminate the use of premium fuel and save as much as 730 ml
of premium fuel costs Rp 4,745 ( current premium price of Rp 6,500 per liter ).
Keywords: Hybrid, Performance, Four step, fuel consumption
ix
Daftar Isi
Lembar Persetujuan ……………………………………………………………………………... i
Lembar Pengesahan …………………………………………………………………………….. ii
Pernyataan Keaslian Skripsi …………………..……………………………………………….. iii
Pernyataan Persetujuan Publikasi Skripsi Untuk Kepentingan Akademis …………………...... iv
Kata Pengantar ………………………………………………………………………………….. v
Abstrak …………………………………………………………………………………………. vii
Abstract …...………………………………………………………………………………...… viii
Daftar Isi ……………………………………………………………………………………….. ix
Daftar Notasi …..……………………………………………………………………………….. xii
Daftar Tabel …….……………………………………………………………………………... xiii
Daftar Gambar ……………………………………………………………………………….... xiv
Daftar Grafik ………………………………………………………………………………….. xv
Daftar Rumus …………………………………………………………………………………. xvi
Daftar Lampiran …………………………………………………………………………...…. xvii
Bab I Pendahuluan
1.1 Latar belakang …….…………………..………………………………….. ……….… 1
1.2 Maksud dan tujuan ...…………….……...…...……………………………………..... 2
1.3 Identifikasi masalah ………...…………………....………..……………….………... 2
1.4 Batasan masalah ………...……………………...…………….………….….……..… 2
1.5 Metode Penulisan ……………...……………...…….………………….….……….... 3
1.6 Sistematika penulisan ……………….………...…...……….…………….………..… 3
x
Bab II Tinjauan Pustaka
2.1 Penelitian yang mendahului ..…...…….....……….…………………….…………. . 5
2.2 Mesin bensin 4 langkah ……………….....…….…………………..……………… 6
2.3 Motor listrik ……………………...……..…………….………….….…………….. 8
2.4 Sepeda motor hybrid …………………...………...………..…….……...…………. 8
2.4.1 Proses kerja sepeda motor hybrid ………………...……….……………….... 9
2.4.2 Komponen sepeda motor hybrid ...................................................................... 10
2.5 Pengenalan mobil hybrid ..…………………………………….…..……………… 13
2.6 Kerugian – Kerugian Mesin Bensin dan Motor Listrik ……….……………..…… 16
2.6.1 Kerugian mesin bensin ......…………………………….…………………… 16
2.6.2 Kerugian motor listrik …………………………………………………..…. 17
Bab III Metode Penelitian
3.1 Prosedur pengujian...……………………………………………..…………….…. 18
3.2 Tahapan pengujian …………………...…………………………………..……..... 19
3.2.1 Pengujian daya dan torsi maksimal ……………………………………….... 19
3.2.2 Pengujian pemakaian bahan bakar …………………………………………. 19
3.3 Deskripsi sistem alat uji …………………………………...……..………………. 20
3.3.1 Spesifikasi mesin uji ……………………………………………………….. 20
3.3.2 Spesifikasi motor listrik uji ………………………………………………… 21
3.3.3 Alat ukur mesin dan motor listrik uji ( Dyno Test )…...……………………. 21
3.3.4 Alat bantu tambahan ……………………………………………………….. 21
xi
Bab IV Hasil dan Pembahasan
4.1 Grafik ………………………………………...…………………………………… 22
4.1.1 Grafik mesin bensin …..…………………………………………………….. 22
4.1.2 Grafik motor listrik ………………………..………………………………... 23
4.2 Data pengujian…………………………………………………………………….. 24
4.3 Pengolahan data ……………...…………………………………………………… 26
4.3.1 Mesin bensin ………..………………………………………………………. 26
4.3.2 Motor listrik ……………………..………………………………………….. 28
4.4 Pembahasan ………………………………………………...…………………..… 29
4.4.1 Daya dan torsi mesin bensin ……..…………………………………………. 29
4.4.2 Daya dan torsi motor listrik …………………………………..…………….. 30
4.4.3 Konsumsi bahan bakar ………………………………………………….….. 31
4.4.4 Rekapitulasi hasil pengujian ……………………………………………….. 32
Bab V Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan …….………………………………………………………………….. 33
5.2 Saran ………………….…………………………………………………………… 34
Daftar Pustaka ………………………………………………………………………………… 35
Biodata Pemilik Buku …………………………………………………………………………. 36
Lampiran ……………………………………………………………………………………… 37
xii
Daftar Notasi
Lambang Besaran Satuan
t : Waktu Detik
n : Putaran Rpm
T : Torsi Nm, ft-lb
P : Daya Kw, Hp
Vc : Volume Ruang Bakar cc
Vs : Volume Langkah Torak cc
I : Arus listrik Amphere
v : Tegangan Volt
: Jarak Tempuh km
: Kecepatan Km/Jam
xiii
Daftar Tabel
Tabel 2.1 Sistem mobil hybrid ………………………………………………………….....… 15
Tabel 2.2 Tabel efisiensi mesin bensin dan mesin diesel …………………………………… 16
Tabel 4.1 Hasil pengujian mesin bensin ………………………………………………….… 23
Tabel 4.2 Hasil pengujian motor listrik ……………………………………………….……. 24
Tabel 4.3 Rekapitulasi hasil pengujian …………………………………………………….. 33
xiv
Daftar Gambar
Gambar 2.1 Siklus Kerja Motor Empat Langkah ………..……………………………………. 7
Gambar 2.2 Skema cara kerja sepeda motor hybrid ………..…………………………………. 9
Gambar 2.3 Rantai …………………………………………..……………………………….. 10
Gambar 2.4 Alternator……………………………………………………………………...… 11
Gambar 2.5 Regulator ………………………………………………………………………... 12
Gambar 2.6 Baterai ………….……………………………………………………………..… 12
Gambar 2.7 Inverter ………………………………………………………………………….. 13
Gambar 2.8 Diagram efisiensi mesin 4 tak ………………………………………………….. 17
Gambar 3.1 Diagram alir langkah pengujian ………………………………………………… 20
Gambar 4.1 Gelas ukur ………………………………………………………………………. 25
Gambar 4.2 Odometer pengetesan awal jarak mesin bensin ………………………………… 26
Gambar 4.3 Odometer pengetesan akhir jarak mesin bensin ………………………………… 26
Gambar 4.4 Odometer pengetesan awal jarak motor listrik ……………………………….… 27
Gambar 4.5 Odometer pengetesan akhir jarak motor listrik …………………………………. 27
xv
Daftar Grafik
Grafik 4.1 Torsi dan daya maksimal mesin bensin …………………………………………. 28
Grafik 4.2 Torsi dan daya maksimal motor listrik …………………………………………. . 29
xvi
Daftar Rumus
Rumus 2.1 Efisiensi mesin bensin …………………………………………………………….. 16
Rumus 2.2 Efisiensi motor listrik …………………………………………………………….. 17
xvii
Daftar Lampiran
Lampiran 1. Pengujian diatas chasis dynotest ………………………………………………… 37
Lampiran 2. Sepeda motor hybrid ………………………………………………………….. 38